Penseur

jeudi, août 16, 2007

Quand l'erreur est plus vraie que la vérité

Apres avoir vu que les galaxies et les gouttes d'eau, finalement, ont quelques points communs, continuons dans les curiosites liquides. Un article de BBC news raconte comment les codeurs de Pixar et Dreamworks ont étudié pour les films d'animation Ratatouille et Drôle d'Abeille le mouvement du miel, des blancs d'oeufs, de la pâte à pain, ...

Ainsi, pour représenter au mieux l'écoulement du miel, les graphistes de Dreamworks ne se sont pas contenté d'augmenter le paramètre "viscosité" dans le modèle d'écoulement fluide, car le résultat n'était pas satisfaisant. Ils sont allés beaucoup plus loin, étudiant puis implémentant des modèles physiques évolués : fluide à seuil ("Honey tends to retain its structure, it tends to keep that but eventually transitions to something more liquidy-like."), viscoélasticité ("The solution to getting honey-like movement was adding separate elastic forces to the fluid simulation").

Seul problème : le miel n'est ni un fluide à seuil, ni viscoélastique. C'est au contraire un exemple classique de fluide purement visqueux, parfaitement Newtonien (c'est-à-dire de viscosité constante quelle que soit l'expérience).

En d'autres termes, Dreamworks a ajouté des propriétés fausses pour mieux rendre l'impression du vrai.

Je vous laisse tirer la morale que vous voudrez de cette histoire. Le blog sera en pause la semaine prochaine - une semaine de séminaire que je vais essayer de transformer autant que faire se peut en semaine de vacances.

PS : Pixar s'en tire à bon compte. La pâte à pain (un gel de gluten piégant des bulles d'air et des boulettes d'amidon) et les blancs d'oeufs (un réseau de protéines en interaction) sont effectivement très élastiques.

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mercredi, août 15, 2007

Comment "vendre" sa recherche - petit jeu de l'été (avec solution)

L'été, les magazines remplacent les journaux, les jeux de plages remplacent les livres de cours. Et donc, en toute logique, je vous propose un petit jeu à la place d'un billet rébarbatif.

Il est important de savoir vendre sa recherche, n'est-ce pas, que ce soit pour gagner des financements ou pour gagner de la reconnaissance parmi ses pairs. C'est le genre de compétence que les chercheurs américains ont poussé jusqu'à l'excellence - ce n'est pas pour rien que leurs labos sont ridiculously rich, c'est parce que le directeur du labo passe son temps à démarcher des entreprises ou à rédiger des demandes de grants. Et la blague qui court, c'est que la meilleure technique pour décrocher la timballe est lier, d'une façon ou d'une autre, sa recherche à la maladie d'Alzheimer, au cancer, ou à la War on Terror.

Mais tout ça, c'est du passé. Des chercheurs européens ont fait sauté les limites de la phrase d'accroche la plus capillotractée.

[...] these studies are motivated by practical questions and applications.
Among them, illustrated below, one can mention : understanding and explaining the
large-scale structure of the universe and the support of galaxies clusters [...]

La question du jour : quel est le sujet de la recherche en question ?


Indice : Par demande de luxtin, voilà un indice. L'image ci-contre est celle sur laquelle les chercheurs basent leur phrase d'accroche. Il s'agit d'une image du Smithonian Center for Astrophysics d'Harvard, et chaque point blanc est une galaxie. Je ne sais pas s'il s'agit d'une vue d'artiste, d'une simulation ou d'une image obtenue à partir de données expérimentales, mais c'est en tout cas impressionant.

Voilà, avec cela je suis sur que vous allez trouver, vous étiez déjà très forts sans indices !

Deuxième indice : Voilà les autres champs d'applications que les auteurs mentionnent.

Diesel engine technology, manufacturing, agricultural sewage and irrigation, powder technology, ink jet printing, or DNA sampling and nuclear fission.

Comme vous voyez, c'est très large ! Si vous ne trouvez pas avec ça, je donnerai la réponse.

Solution : c'est ici. Alors, évident a posteriori ? Impossible à trouver ? En tout cas je trouve que pas mal de réponses étaient étonnament proches, pour ma part je ne pense pas que j'aurais trouvé. Faire la connexion entre la formation d'amas de galaxie et ça, tout de même, faut oser. Mais c'est assez intriguant, donc ça fonctionne !

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dimanche, août 12, 2007

Les nanotechnologies sur Rue89

Rue89, un site d'information qu'il est bien.

Echappant à l'inculture assumée qui se déguise habituellement sous le nom de "principe de précaution", Rue89 a mis en ligne une lettre du Dr Mark Wiesner, de la Duke University, qui repondait à une personne inquiète des dangers potentiels des nanotechnologies, ainsi qu'un article de commentaire de sa femme ou fille, Hélène Crié-Wiesner.

Je vous encourage à lire cette lettre, qui recadre le sujet des nanotechnologies (qui englobent aussi bien les nanorobots phantasmés que les matériaux nanostructurés ou les suspensions fines du types peinture, ou les aérosols type fumée). Sans psychose ni angélisme, il explique simplement et efficacement qu'il faut étudier la dangerosité de chaque nanomatériau avant de le mettre en contact avec le public, et que les plus exposés aux dangers potentiels sont encore les scientifiques qui travaillent sur le sujet. J'ajouterais que le problème se pose exactement de la même façon avec les produits chimiques et - dans une moindre mesure - les OGMs.

Extrait :

Mais chaque nanomatériau sera différent, et ce n’est pas simplement parce que c’est petit que ça va présenter un danger. En d’autres termes, ce n’est pas parce que quelque chose est vert ou rouge que c’est dangereux ou inoffensif. Pourtant, quand des gens (y compris des chercheurs) essaient de simplifier la question en prétendant que tous les petits objets présentent un risque, c’est comme si ils disaient que toutes les trucs verts sont dangereux. Certains nanomatériaux sont probablement inoffensifs, d’autres probablement dangereux.

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dimanche, juillet 29, 2007

Des chasseurs de primes scientifiques ?

Le rythme peu soutenu du blog ces derniers temps etait un indice. Entre la douce torpeur de la chaleur de l'ete et quelques vacances, le blog est en semi-pause en ce moment.
En attendant, je vous propose de jeter un oeil sur Innocentive (decouvert via le blog de Francis Pisani). Sur ce site, des entreprises peuvent proposer des "challenges", qui sont des problemes industriels ou scientifiques pour lesquels ils demandent l'aide des "solvers". Les problemes sont generalement dans le domaine de la chimie, des sciences de la vie ou des sciences des materiaux, mais il y a aussi un peu de mathematiques, de physique, ou du design technologique.
Les recompenses pour les problemes resolus vont de 10 000$ a 100 000$. Pour les entreprises, les benefices sont une externalisation de certains problemes de R&D sur lesquelles elles n'ont pas l'envie ou les moyens de faire plancher leurs equipes - et elles ne paient que si le probleme est resolu.
Qu'en pensez-vous ? Pensez-vous qu'un tel modele economique puisse se developper au dela de l'intuition occasionelle ? Pourrait-on voir apparaitre des chercheurs "chasseurs de primes" ?

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mardi, juillet 17, 2007

Des virus qui soignent

Je n'ai pas eu vraiment le temps de bloguer, récemment, mais ce billet me trottait dans la tête depuis un moment. Depuis, en fait, que j'ai entendu parler de la publication de Timothy Lu et James Collins (PNAS, 3 juillet) sur le design de virus conçu pour dissoudre les "biofilms". Les biofilms sont des couches gélifiées de polysaccharides et de protéines, secrétés par des bactéries pour leur protection. Ils permettent aux bactéries de résister à la plupart des traitements chimiques, et de s'installer dans les recoints difficiles d'accès des appareils médicaux ou de manipulation de nourriture, ce qui peut conduire à des infections. L'article en question décrit une belle application de la biologie synthétique, dans laquelle les bioingénieurs ont ajouté une enzyme capable de dissoudre le biofilm.

Mais si je voulais écrire sur ce sujet, c'est parce qu'il m'a rappelé une autre histoire qui ne cesse de m'intriguer.

Les infections de bactéries peuvent avoir des conséquences terribles. Dans la première moitié du XXème siècle, deux techniques médicales pour les combattre furent découvertes : les antibiotiques et les bactériophages. Les antibiotiques sont des molécules ayant la capacité de lutter contre les infections microbiennes, soit en tuant les bactéries, soit en ralentissant leur développement. Ces produits chimiques peuvent être plus ou moins spécifiques, c'est-à-dire agir sur un nombre plus ou moins grand de types différents de bactéries, mais sont sans effet sur les autres êtres vivants. Le premier d'entre eux à connaître la gloire scientifique, la péniciline, fut découvert par Fleming en 1928. Les phages, eux, sont des virus, la forme la plus simple d'êtres vivants. Parmi eux, les bactériophages s'attaquent aux bactéries uniquement, et ce, de façon spécifique. Ils ont été découvert par Félix d'Herelle en 1917, et le Géorgien Georges Eliava a fondé un institut de recherche sur le sujet dans son pays.

Les deux techniques ont connu des destins très différents. A première vue, les antibiotiques étaient plus interessants. Les progrès de la chimie fine, à cette époque, rendaient possible la synthèse en grande quantité. Ils étaient aussi plus facile à transporter, à stocker, et à administrer. D'un autre côté, les phages étaient plus risqués (après tout, ce sont des virus...), moins bien compris (la biologie n'était pas aussi avancée), plus difficiles d'emploi. La majorité des recherches se sont donc concentrées sur les antibiotiques.

Durant la guerre, les deux techniques furent utilisées pour prévenir la septicémie chez les soldats blessés. Alors que les occidentaux developpaient les antibiotiques, les soviétiques gagnaient de l'expérience avec les bactériophages. La coupure a continué après la guerre : la littérature sur les phages étant essentiellement en Russe ou en Géorgien, cela ne facilitait pas la diffusion des connaissances.

Aujourd'hui, cette technique commence à être redécouverte, par le biais de récits miraculeux dont le sceptique endurci se méfie instinctivement. Quelles sont ces histoires de patients atteints de maladies nosocomiales, contaminés par les pires souches de staphylocoques dorés multirésistants, qui vont trouver leur rémission dans un obscur hôpital géorgien délabré ? Serait-ce encore une lubie parascientifique ? Non, c'est un exemple très sérieux de cas où le développement scientifique a été gêné par les contraintes politiques, les barrières de langue, les intérêts économiques.

En un demi-siècle, les antibiotiques ont un peu perdu de leur superbe : dans une démonstration parfaite des lois de l'évolution par sélection naturelle, les bactéries ont appris à survir aux doses de plus en plus massives de cocktails chimiques qui leur étaient servis. Tout simplement parce qu'une simple mutation, changeant par exemple une protéine à leur surface, peut les rendre insensibles aux antibiotiques. Ensuite, l'Homme facilite le développement de ces mutantes, en éliminant la souche originelle. Et c'est ainsi que les maladies nosocomiales apparaissent...

Les phages, eux, sont capables de lutter dans cette course aux armements. Tout simplement car ils mutent, eux aussi, et ils mutent plus vite que les bactéries grâce à leur plus petite taille. Ainsi, si une bactérie mutante présente à sa surface une molécule différente de ses voisines, il se trouvera bien un phage mutant pour avoir le recepteur qui lui correspond.

La médecine redécouvre donc les phages avec intérêt. Les problèmes qui existaient n'ont pas disparu : les phages sont ultra-spécifiques (ils ne s'attaque qu'à une bactérie voire qu'à une souche de bactéries), sont difficiles à stocker et à administrer. De plus, puisque ce sont des êtres vivants, ils sont difficilement brevetables, ce qui risque de limiter les investissements. Voilà qui nous rappelle une discussion précédente, n'est-ce pas ? Mais malgré tout, les choses avancent. La Food and Drug Administration a approuvé l'emploi de phages en spray sur la nourriture pour lutter contre la Listeria, et les tests cliniques en phase 2 ont commencé à Londres pour un usage sur l'Homme, contre l'otite.

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